На правах рукописи

Масленникова Галина Александровна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО

ВАКУУМНОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ЯГОДНОГО СЫРЬЯ

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных и

рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово - 2013 2

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (ФГБОУ ВПО «КемТИПП»)

Научный руководитель: Петров Андрей Николаевич, доктор технических наук, член-корреспондент Россельхозакадемии

Официальные оппоненты: Короткий Игорь Алексеевич, доктор технических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», профессор кафедры «Теплохладотехника»

Курбанова Марина Геннадьевна, доктор технических наук, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт», зав. кафедрой «Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции»

Ведущая организация: Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт холодильной промышленности Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита диссертации состоится « 22 » марта 2013 г в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.809.01 в ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47, 4 лек. ауд., тел./факс (384-2) 39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности». С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru) и ФГБОУ ВПО «КемТИПП» (www.kemtipp.ru).

Автореферат разослан « 20 » февраля 2013 г

Ученый секретарь диссертационного совета О.В. Кригер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время одной из существенных проблем является обеспечение населения качественными и безопасными продуктами питания. Загрязнение окружающей среды отрицательно сказывается на общем состоянии здоровья населения. К вытекающим отсюда последствиям стоит отнести рост заболеваемости, учащенные случаи патологии новорожденных, а также снижение продолжительности жизни. Другой проблемой является авитаминоз – по данным НИИ питания РАМН у 80-90% населения России наблюдается дефицит витамина С, у 60% снижен уровень витамина А, В 1, В2, В6, выявлен также дефицит минеральных веществ. Все это является следствием техногенных, военных, природных и социальных катастроф, несбалансированного и неполноценного питания.

Возникает необходимость в восстановлении структуры и качества питания населения, разработке продукции, обогащенной различными биологически активными веществами, а также в расширении возможностей потребления пищевых продуктов с высокой биологической ценностью и экологической безопасностью. Одним из источников жизненно важных для организма веществ являются ягодные культуры, играющие существенную роль в рационе питания населения.

В силу особенностей климата Сибири употребление ягод в пищу носит сезонный характер, в связи с чем, возникает проблема консервирования данного вида продуктов на длительный период, причем очень важно максимально сохранить пищевую и биологическую ценность консервированного ягодного сырья продолжительное время. Производство плодово-ягодных консервов, сушеных, быстрозамороженных ягод, ягодных концентратов и полуфабрикатов позволяет организовать равномерное обеспечение данной продукцией население в течение всего года, а также создавать резервы на длительное хранение.

Сушка является одним из наиболее перспективных методов консервирования пищевых продуктов. Сухие продукты имеют значительно меньшую массу, продолжительные сроки хранения, не требуют дорогостоящей тары и специальных условий хранения. Недостатком сухих продуктов, изготовленных традиционными способами сушки (конвективной и кондуктивной) является плохая их восстанавливаемость.

Теорию, технику и технологии сушки овощей и фруктов разрабатывали Ю.А. Михаилов, Н.И. Гамаюнов, А.Г. Темкин, А.А. Алексаненко, А.В. Лыков, Д.М. Левин, И.Т. Эльперин, М.С. Смирнов, П.Д. Лебедева, В.В. Красникова, А.С. Гинзбург, С. Ю. Щербаков, М.С. Погорелов, Н.Н Яковлев и другие.

Наиболее перспективными являются методы сушки с использованием низкотемпературных технологий вакуумная и сублимационная. Сухие продукты, полученные с использованием этих технологий, характеризуются малой усадкой, хорошей способностью к восстановлению и продолжительными сроками хранения.

Таким образом, разработка эффективных технологий низкотемпературного обезвоживания – является перспективным направлением развития прикладной науки, которое имеет важное народнохозяйственное значение.

Работа выполнена в рамках Федеральных целевых программ «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» и «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнологического комплекса России на 2007-2012 годы».

Цель и задачи исследований.

Целью настоящей работы являлась разработка технологии низкотемпературного вакуумного обезвоживания ягодного сырья.

Для реализации поставленной цели были определены следующие задачи исследований. Это обусловило необходимость исследования ряда взаимосвязанных проблем, среди которых основные:

- исследовать влияние технологических параметров на характеристики процессов сублимационной и вакуумной сушки ягод;

- анализ изменения активности воды и форм связи влаги с неводными фракциями ягод в процессе сушки;

- изучить влияние процессов сушки на микроструктуру ягод;

- методика расчета удельного количества энергии, необходимой для удаления влаги при различных способах и режимах сушки.

Научная новизна работы:

- определены рациональные режимы вакуумной сушки ягод;

- установлены рациональные режимы процессов предварительного замораживания ягод для их сублимационной сушки;

- выявлены температурные режимы процесса сублимационной сушки ягод;

- проведен анализ активности воды ягод в зависимости от массовой доли влаги;

- получены изотермы сорбции влаги в ягодах;

- Получены новые данные для определения энергии связи влаги по изотермам сорбции и выявлено распределение форм связи влаги с неводными компонентами ягод;

- изучено влияние процессов сушки на микроструктуру ягод;

- разработана математическая модель, описывающая внутренний тепломассоперенос в процессе сушки ягоды при пониженном давлении;

- разработка технологии получения ягодного сырья методом низкотемпературного вакуумного высушивания.

Практическая значимость работы. На основании результатов исследования разработаны технологии вакуумной и сублимационной сушки ягод. Новизна технических решений отражена в заявке на выдачу патента РФ № РФ № 2011122882/13.

Апробация работы. Основные положения диссертации получили одобрение на IV международной научно-практической конференции посвященной восьмидесятилетию факультета технологии молочных продуктов ОмГАУ «Перспективы производства продуктов питания нового поколения» (Омск, 2011);

I Международной научной конференция «Шаг в науку» Российская Федерация (Кошехабль, 2010); VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Качество продукции, технологий и образования»

(Магнитогорск, 2010); Всероссийской заочной конференции «Актуальные проблемы науки и образования», посвященной 80-летию ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева», 65-летию Великой Победы, Году учителя в России (Чебоксары, 2010); IV Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2011); межрегиональной научно-практической конференции: «Инновационные процессы в развитии сферы общественного питания» (Красноярск, 2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано одиннадцать работ, в том числе три статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений, подтверждающих практическую значимость результатов.

Содержание работы изложено на 130 страницах, включая 18 таблиц и рисунок. Список литературы включает 150 наименований.

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Диссертационная работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» на кафедре «Бионанотехнология». Весь цикл экспериментальных исследований состоял из пяти взаимосвязанных этапов. Общая схема экспериментальных исследований представлена на рисунке 1. Первый этап работы связан с изучением ягод как объектов сушки. На втором этапе исследованы технологические особенности процесса сушки ягод при остаточном давлении выше и ниже тройной точки воды, произведено математическое описание процесса обезвоживания ягод при пониженном давлении.

На третьем этапе произведено исследование активности воды ягод с различной массовой долей влаги. На четвертом этапе осуществлен микроструктурный анализ ягод до и после сушки и визуализацию процессов обезвоживания ягод. На заключительном этапе разработаны технологии производства сухих ягод при остаточном давлении выше и ниже тройной точки кипения воды.

При выполнении исследований использовались как стандартные, так и оригинальные методики исследований технологических, физико-химических, биохимических, микробиологических и статистических методов исследований свойств сырья и готовой продукции.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Проведены исследования по изучению ягод как объектов сушки. Полученные данные компонентного состава свидетельствуют о биологической ценности ягод как объектов сушки. В результате исследований было также установлено содержание основных органических кислот, а также уровень общей кислотности и рН сока ягод.

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ

ПРОИЗВОДСТВА СУХИХ ЯГОД В УСЛОВИЯХ

ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ

Исследование ягод как объексодержание органических кислот Технологические особенности процесса сушки ягод при остаскорость сушки точном давлении выше и ниже тройной точки воды Исследования активности вопосле сушки ды ягод с различной массовой - исследование микроструктуры ягод в заМикроструктурный анализ висимости от технологических режимов Визуализация процессов обез- - визуализация процессов обезвоживания воживания ягод ягод при остаточном давлении выше и Разработка технологий произхимический состав водства сухих ягод Практическая реализация результатов исследований Рис. 1 - Общая схема экспериментальных исследований Технологические особенности процесса вакуумной сушки ягод Подбор температуры сушки. По данным, полученным в ходе экспериментов, были построены графики изменения относительной массы (рис. 2) и температуры ягод смородины (рис. 3) в процессе сушки.

Рис. 2 - График изменения относительной незначительно до 95 % от первонамассы смородины при температурах в ка- чальной. За счет понижения остамере: 1 - 80С; 2 - 70С; 3 - 60С точного давления в камере температура на поверхности продукта лампы нагрева, происходит удаление основной части влаги в проРис. 3 - График изменения температуры дукте - осмотически-связанной и ягод смородины при температуре в каме- влаги микрокапилляров. Продолжительность второго периода сушре: 1 - 80 С; 2 - 70 С; 3 - 60 С Кривые скорости сушки отРис. 4 - Графики скорости сушки сморо- ражают наличие трех этапов сушдины при температуре в камере: 1 - 80 С; ки. На первом этапе происходит сушки, обусловленное включением инфракрасных ламп нагрева. При температурах 60, 70 и 80С скорость сушки достигла максимального значения в 0,95;

1,01 и 1,08%/минут соответственно. Второй этап обезвоживания, характеризующийся постоянной скоростью сушки, на рис. 4 отражен горизонтальной линией. На третьем этапе сушки скорость сушки стремится к нулю. В табл. 1 приведены сравнительные характеристики эффективности сушки.

Таблица 1 - Сравнительные характеристики эффективности сушки черной смородины в зависимости от температуры сушки Удельные энергозатраты, 3,45±0,05 3,76±0,05 4,19±0, кВт/кг удаленной влаги Органолептическая оценка (максимальная оценка 40 баллов) Аналогичные опыты с температурой сушки 60, 70 и 80 ОС были проведены для других видов ягод. На основании проведенных исследований установлено, что рациональная температура сушки клубники равна 60С. Для клюквы, малины и смородины рациональная температура сушки составляет 70 С.

Подбор давления при сушке ягод. Опыты проводили при остаточном давлении в камере 3-4, 9-10 и 15-16 кПа. График изменения относительной массы ягод клюквы в процессе сушки представлен на рис. 5. Установлено, что сушка при более высоком остаточном давлении увеличивает продолжительность процесса обезвоживания. Для описания обоих периодов сушки одним уравнением, были использованы полиномиальные уравнения 3 степени:

где m1, m2, m3 – масса ягоды в данный момент времени при давлении 3-4, 9-10 и 15-16 кПа, соответственно, %; – время, прошедшее от начала второго периода сушки, минут; mo – относительная масса в начале второго периода сушки, %.

Таким образом, установлены рациональные значения остаточного давления: при сушке клюквы и клубники – 3-4 кПа; при сушке смородины и малины – 9-10 кПа.

Подбор плотности теплового потока при сушке ягод. Эксперименты проводили при следующих значениях плотности теплового потока: 2,15; 3,85;

5,5; 7,35; 9,2 кВт/м2. На рисунке 6 представлены графики изменения плотности теплового потока. Представленные графики отражают все три этапа сушки.

тельной массы клюквы при остаточувеличение продолжительности прогрева ном давлении в камере: 1 - 3-4 кПа;

2 - 9-10 кПа; 3 - 15-16 кПа Рис. 6 - График изменения плотнодля клюквы: t=70ОС; P=3-4 кПа; q=5, сти теплового потока в процессе сушки малины при значениях плотдля клубники: t=60ОС; P=3-4 кПа;

ности теплового потока: 1 - 2, кВт/м2; 2 - 5,5 кВт/м2; 3 - 9,2 кВт/м Технологические особенности процесса сублимационной сушки ягод Эксперименты проведены при остаточном давлении в камере 10…50 Па и температуре поверхности десублиматора минус 40С. Эксперименты проведены при следующих значениях температуры предварительной замораживания: минус 10, 20, 30, 40 С. Продолжительность предварительного замораживания составляло 1,5 часа.

На рис. 7 приведены графики изменения температуры ягод клубники в процессе сушки. На рис. 8 представлены кривые скорости сублимационной сушки ягод при температуре предварительного замораживания минус 20С.

Представленные кривые кинетики сублимационной сушки ягод свидетельствуют о том, что скорость сушки выше у ягод с более высоким начальным влагосодержанием.

Рис. 7 - График изменения темпера- 40С.

туры ягод клубники в процессе суб- Исследование показателя активности лимационной сушки при температу- воды и форм связи влаги в ягодах. По рах предварительного заморажива- активности воды продукты подразделяют ния: 1 - минус 10 ОС; 2 - минус 20 ОС; на три категории: с низкой (aw=0-0,6), 3 - минус 30 ОС; 4 - минус 40 ОС промежуточной (aw=0,6-0,9) и высокой (aw=0,6-1,0) влажностью. Для анализа активности воды в ягодах с различной массовой долей влаги были построены изотермы сорбции (рис. 9), характеризующие связь между влагосодержанием и активностью воды при постоянной температуре. Кривые сорбции можно разделить на три зоны, соответствующие выРис. 8 - Графики скорости сублима- сокой, промежуточной и низкой влажноционной сушки: 1 - клюква; 2 - мали- сти. В процессе сушки в первую очередь на; 3 - смородина; 4 - клубника удаляется наименее связанная влага в Активность воды при этом понижается от начального значения (aw=0,89до уровня, соответствующего удалению основной влаги в продукте клубника) являлись более пологими. Вода в данной зоне может быть как свободной, так и удерживаемой в макромолекулярной матрице.

Границы второй зоны являются условными и для различных видов ягод варьируют в пределах aw=0,6-0,8. На графиках она содержит точку перегиба кривых, положение которой зависит от вида ягоды. Вода в третьей зоне является наиболее сильно адсорбированной и наименее подвижной в пищевых продуктах. Энтальпия парообразования такой воды намного выше, чем чистой воды, она абсорбирована полярными вода-диполь и вода-ион взаимодействиями, на пластические свойства продуктов данная вода практически не влияет.

На рис. 10 представлена номограмма для определения энергии связи влаги по изотермам сорбции, с помощью которой можно определить какую работу, большим содержанием свободной влаги и меньшим содержаРис. 10. Номограмма для определения энер- нием сильно связанной влаги.

гии связи влаги по изотермам сорбции: 1 клюквы; 2 - клубники; 3 - малины; 4 - смородины Микроструктурный анализ ягод до и после сушки Микроструктурный анализ позволяет обнаружить воздействие различных факторов сушки на клеточном уровне. На основании микроструктурных исследований сухих продуктов строятся выводы об эффективности использования того или иного способа сушки. На рисунке 11 приведена микроструктура эпителиальной ткани клюквы, до и после вакуумной и сублимационной сушки. В структуре эпителия клюквы выделяются клеточные стенки, характеризующиеся упорядоченной структурой (рис. 11 а, б). Размер таких клеток варьирует в пределах 50-100 мкм.

По всей поверхности эпителиальной ткани клюквы были обнаружены характерные пигментные пятна, размером около 250 мкм (рис. 11 а). В процессе обезвоживания была удалена вся влага внутренних и наружных клеточных стенок, в результате в ягодах клюквы сохранился только наружный эпителий, который после сушки стал очень хрупким и рассыпчатым.

По микрофотографиям сушеной клюквы установлено, что при вакуумной сушке происходит более сильное разрушение клеточной структуры, чем при сублимационной, что подтверждают пигментные пятна на эпителиальной ткани (рис. 11 г). Стрелкой показаны трещины, образовавшиеся в результате потери влаги эпителиальными клетками и возникновения напряжений в процессе сушки.

Рис. 11. Микроструктура эпидермальной лии образуется у клюквы. Усткани клюквы (увеличение в 200 раз): а, б - до тановлено, что эпидермальная сушки; в - после вакуумной сушки; г - после ткань клубники является многослойной.

сублимационной сушки Визуализация процессов обезвоживания ягод Динамика изменения микроструктуры ягод клубники в процессе вакуумной сушки приведена на рис. 12.

В процессе вакуумной сушки клубники в течение первых 90 минут происходит интенсивное кипение влаги в ягоде, микроструктура при этом практически не меняется. Через 90 минут после начала сушки наблюдается снижение интенсивности кипения. Через 180 минут после начала сушки микроструктура клубники становится менее однородной, она приобретает желеобразную форму.

В течение следующего часа сушки эпителий становится сухим и хрупким.

Анализ результатов исследований динамики изменения микроструктуры показал, что в процессе сублимационной сушки эпителий ягод повреждается меньше чем при вакуумной сушке. Особенно отчетливо это выражено у клубники. Было также обнаружено, что у ягод с меньшей влажностью микроструктура изменяется в меньшей степени, чем у ягод с большей массовой долей влаги.

Математическое описание процессов вакуумного низкотемпературного Вакуумная и сублимационная сушка представляет собой совокупность процессов тепло- и массообмена сопровождающиеся фазовыми переходами и тепловыми эффектами с ними связанными. Математическое описание этих процессов достаточно проблематично, так как они зависят от многих факторов, которые сложно учесть. Математическое моделирование дает возможность качественно описать физические процессы и получить результаты без выполнения большого объема экспериментальных исследований.

Для описания процесса сушки используют основные уравнения внутреннего тепломассопереноса. В общем случае, плотность потока переноса можно представить в следующем виде:

где - конвективная составляющая; - составляющая, обусловленная стремлением системы к равновесию.

Выделим в теле объем V (м3), ограниченный поверхностью S (м2), и составим для него баланс потенциала П:

где - изменение потенциала П по времени; - плотность потока переноса, Вт/м2; - плотность источников (или стоков) потенциала П.

Применим теорему Остроградского-Гаусса и сведем поверхностный интеграл в правой части к объемному. Из (4) и (5) можно получить:

Поскольку процесс сушки обусловлен переносом влаги и тепла, в качестве потенциала переноса П рассмотрим плотность влаги (П= ) и плотность тепла (П= ). Конвективным переносом влаги пренебрегаем ( =0). В результате получим:

- плотность материала, кг/м3;

где - теплоемкость материала, кДж/кг·К; изменение влагосодержания по времени; - изменение температуры по времеплотность потока влаги, кг/м2·ч; - плотность потока тепла, кДж/м2·ч;

ни;

и - плотность источников или стоков соответственно потенциалов и При интенсивной сушке внутри материала могут возникнуть существенные градиенты давления, что оказывает влияние на перенос влаги. Кроме того, если учесть тепло, унесенное из тела испарившейся жидкостью, то выражения для и примут вид:

где I - энтальпия влаги, кДж/кг; - коэффициент фильтрационного переноса влаги; - градиент давления; - фильтрационная составляющая потока – соответствует закону Дарси.

Если предположить, что температура влаги равна температуре скелета тела, и использовать те же допущения о постоянстве коэффициентов, что были приняты ранее, то можно получить следующую систему уравнений где - относительный коэффициент фильтрационного потока влаги Вопрос относительно расчета величины плотности теплового потока излучения требует специального исследования, и при этом нужно учесть селективность оптических свойств материалов. В первом приближении, базируясь на изложенных ранее экспериментальных исследованиях проницаемости материалов инфракрасными лучами величину можно выразить уравнением:

- плотность теплового потока абсолютно черного тела, Вт/м2;

Для ягод как толстых тел коэффициент S относительно большой. В этом случае источник тепла целесообразно ввести не в дифференциальное уравнение, а в граничное условие, выражающее теплообмен не поверхности тела:

- плотность лучистого потока, поглощенного поверхностью тела, Вт/м2;

где - температура среды, ОС; - температура поверхности тела, ОС; - плотность потока влаги, кг/м, рассчитываемая по уравнению:

где индекс 3 - обозначает зону максимальной температуры в материале; и - градиенты влагосодержания и температуры.

Полученная дифференциальная система уравнений (9), позволяет описать процесс внутреннего тепломассопереноса в процессе вакуумно-радиационной сушки ягоды. На основе данной математической модели было разработано программное обеспечение на базе Delphi 7.

На основании проведенных исследований по сушке ягод при пониженном давлении разработана технологическая схема производства сухих ягод (рис. 13).

Оценка качества ягод, поступающих на сушку по органолептическим и физико-химическим показателям Очистка, мойка, калибровка по размеру, измельчение (если Требуемые режимы:

- температура в камере: 70ОС для смороди- для клюквы и клубники, минус 30ОС для ны, малины и клюквы; 60ОС для клубники; смородины, минус 10ОС для малины - остаточное давление в камере: 3-4 кПа для клюквы и клубники; 9-10 кПа для смородины и малины;

- плотность теплового потока: 3,85 кВт/м клюквы, 7,35 кВт/м2 для клубники Складирование и хранение при температуре (20±2)ОС – 12 мес.;

при температуре (4±2)ОС – 18 мес. и относительной влажности не Рис. 13 - Технологическая схема производства сухих ягод Схема производства сухих ягод включает в себя оценку качества, очистку, мойку, калибровку, измельчение, сушку, которая может осуществляться вакуумным или сублимационным способом, расфасовку, упаковку, складирование и хранение.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Определены рациональные режимы вакуумной сушки ягод на основании таких показателей как органолептическая оценка, массовая доля влаги, продолжительность сушки и удельные затраты теплоты. Установлено, что рациональная температура в камере при сушке смородины, малины и клюквы составляет 70 ОС, для клубники рациональная температура равна 60 ОС. Клюкву и клубнику следует сушить при остаточном давлении 3-4 кПа, смородину и малину – при давлении 9-10 кПа. Рациональное значение плотности теплового потока при вакуумной сушке малины составляет 3,85 кВт/м2, для смородины и клюквы – 5,5 кВт/м2, для клубники – 7,35 кВт/м2.

2. Установлены рациональные значения режимов предварительного замораживания и температуры сублимационной сушки ягод. Определено, что рациональная температура предварительного замораживания клубники и клюквы составляет минус 20 ОС, а для малины, и смородины минус 100С и минус 30ОС.

При сублимационной сушке клубники и малины рациональная температура в камере составляет 40ОС, для смородины и клюквы – 50ОС.

3. Изучена активность воды ягод в зависимости от влажности, построены изотермы сорбции и номограмма для определения энергии необходимой для удаления влаги. Исследованы формы связи влаги в ягодах на основании полученных термограмм.

4. Изучено влияние процессов сушки на микроструктуру ягод. Установлено повреждающее действие факторов сушки на клеточную структуру эпидермальной ткани ягод. Определены размеры клеток и микропустот эпителия ягод.

Обнаружено, что наибольшим повреждениям в процессе сушки подвергается эпителий клюквы.

5. Проведена визуализация процессов сублимационной и вакуумной сушки ягод. Установлено, что в процессе сублимационной сушки эпителий ягод повреждается меньше, чем при вакуумной сушке. Изменения микроструктуры у ягод с меньшим влагосодержанием происходят в меньшей степени, чем у ягод с большим содержанием влаги.

6. Разработана математическая модель, описывающая внутренний тепломассоперенос в процессе сушки ягоды при пониженном давлении, на основании которой было разработано программное обеспечение для моделирования процессов вакуумной и сублимационной сушки.

7. Разработана технология производства сушеных ягод, которая включает оценку качества, очистку, мойку, калибровку, измельчение, сушку вакуумным или сублимационным способом, расфасовку, упаковку, складирование и хранение.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Ермолаев В.А. Исследование влияния величины удельной поверхности концентрирования на процесс вакуумного концентрирования жидких молочных продуктов / В.А. Ермолаев, Н.С. Чесноков, Г.А. Масленникова, С.К. Дуйсембаева // Техника и технология пищевых производств. – 2010. - №4. – С. 68-72.

2. Ермолаев В.А. Исследование процессов сублимационной сушки ягод / В.А. Ермолаев, Г.А. Масленникова, Н.А. Комарова, Д.Е. Федоров // Техника и технология пищевых производств. – 2010. - №3. – С. 67-70.

3. Масленникова Г.А. Статистическая обработка микроструктурных исследований пищевых продуктов / Г.А. Масленникова, В.А. Ермолаев // Известия вузов. Пищевая технология. – 2012. - №1. – С. 101-103.

Материалы конференций, конгрессов, симпозиумов, семинаров 4. Ермолаев В.А. Качественные характеристики дегидрированного растительного сырья / В.А. Ермолаев, Г.А. Масленникова // Материалы Всероссийской заочной конференции «Актуальные проблемы науки и образования», посвященной 80-летию ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева», 65-летию Великой Победы, Году учителя в России. - Чебоксары, 2010. – С. 106-107.

5. Масленникова Г.А. Микроструктура как критерий оценки качества ягод / Г.А. Масленникова // I Международная научная заочная конференция «Шаг в науку» Российская Федерация. - а. Кошехабль, 2010. – С. 187.

6. Масленникова Г.А. Технологии сушки пищевых продуктов / Г.А. Масленникова // Сборник материалов IV международной научно-практической конференции посвященной восьмидесятилетию факультета технологии молочных продуктов ОмГАУ «Перспективы производства продуктов питания нового поколения». - Омск, 2011. – С. 195.

7. Фдоров Д.Е. Концентраты сибирских ягод – источник энергии в условиях современного антропогенного развития человечества / Д.Е. Фдоров, Г.А.

Масленникова // «Экологические проблемы природных и антропогенных территорий». - Чебоксары, 2010. – С. 165-166.

8. Масленникова Г.А. Тепловые режимы при дегидратации растительного сырья / Качество продукции, технологий и образования: Сборник материалов VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. – Магнитогорск. – С. 292-294.

9. Масленникова Г.А. Микроструктурный анализ растительного сырья до и после сушки / Г.А. Масленникова // Материалы IV Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Пищевые продукты и здоровье человека». - Кемерово, 2011. – С. 122-123.

10. Ермолаев В.А. Инновационная ресурсосберегающая технология получения сухих сыров и творога / В.А. Ермолаев, Г.А. Масленникова, Д.Е. Федоров // Сборник материалов Межрегиональной научно-практической конференции: Инновационные процессы в развитии сферы общественного питания. – Красноярск, 2011. – С. 225-226.

11. Заявка на выдачу патента РФ № 2011122882/13 Способ вакуумной сушки ягод / В.А. Ермолаев, Д.Е. Федоров, Г.А. Масленникова; Заявитель ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности: заявл.

06.06.2011.

Подписано в печать _2013. Формат 60х86/16. Тираж 70 экз. Объем 1,1 п.л. Заказ № Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.

Кемеровского технологического института пищевой промышленности